[发明专利]用于在收集池停留时间缩短的情况下净化来自熄焦塔的废水的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于在收集池中缩短滞留时间的情况下净化来自熄焦塔的废水的方法，在该方法中水被用于熄灭热焦煤，并且熄焦水被收集于一个收集池中，该收集池被确定大小使得它适用于一些熄焦操作，并且该熄焦水在无任何额外的沉降操作的情况下被馈入下游水力净化装置中，在所述净化装置中，固体通过机械分离方法与该熄焦水分离，如此允许无需沉降槽的水收集池的节省空间的安排。本发明还涉及一种安排，该安排由熄焦塔、用于运送过量熄焦水到一个收集池的熄焦水运送通道、收集池、水力旋流器、隙式过滤器(Spaltfilter)以及用于分离固体和熄焦水的离心机组成。

在生产焦煤时，煤炭在炼焦炉中被加热到高温，煤炭的挥发性组分被脱除并且被收集或燃烧。由这一方法步骤获得焦煤，该焦煤在焦煤化后温度超过1000℃，并且从炼焦炉腔室被挤入为这一目的而提供的熄焦车中。取决于所用煤炭的类型，焦煤含有或多或少大量的灰分和粉尘。通常，焦煤是在熄焦车中用水熄灭，并且由此降到焦煤可以被处理和储存的温度。在几乎所有的常见实施例中，熄焦车可以沿着炼焦炉腔室的前侧平行移动，并且通常移动到一个熄焦站或一座熄焦塔。一种常见熄焦方法的一个实施例在DE 1253669 B中传授。

当根据湿式熄焦法用水熄灭热焦煤时，大量熄焦水会在焦煤被从炼焦炉腔室中推出之后立即被使用，散布于为这一目的而提供的熄焦塔中的灼热焦煤上。这样做时，产生会离开熄焦塔并逸散到大气中的大量水蒸汽，大部分从远处即可见。由于焦煤必须从超过1000℃的温度冷却到焦煤可以被处理的温度，故添加明显过量并且大量的水。未蒸发水离开在淬熄塔下方的熄焦车并且被收集于收集池中。该熄焦水接着被进一步处理或丢弃。由于焦煤也包含通常为细粒结构的灰分和粉尘，故这些组分与熄焦水一起从焦煤中被洗出并带走。为此，熄焦水必须被净化。

WO 2004096719 A1描述了一种用于净化带有含氮化合物、氰化物以及硫化物的焦煤废水的方法，在该方法中该焦煤废水流经整合于液体循环中的反应器，该反应器装备有至少一个气体可渗透膜软管，内部供应有含氧加压气体，并且在液体浸渍的膜软管外部上保持有生物膜，在它的内部区域(由于膜软管的透气性而富含氧)，废水中所包含的含氮化合物被选择性地硝化成硝酸盐，并且同时硝酸盐在生物膜的缺氧外部区域中被脱氮为元素氮。该方法有助于焦煤废水的净化并且也适用于熄焦水的净化，但仍取决于有效的固体分离步骤，特别是在废水包含大量固体的情况下。

在现有技术方法中，熄焦水被首先馈入一个收集和沉降槽中，固体可在该收集池和沉降槽中沉降和沉积。这一方法步骤需要许多空间与时间，因为大部分固体具有非常细粒的结构，并且因此非常缓慢地沉积。在大部分情况下，由此获得的熄焦水由于成本原因将不会被进一步净化，而经常未经任何进一步处理即用于下一次熄焦操作。由于部分细粒固体因此仍以粉尘的形式包含于熄焦水中，故这将在下一次熄焦操作期间引起相当额外的粉尘负荷。因此，始终不乏对于改善沉降步骤与后续净化步骤的效率的尝试。

DE 3319435 A1描述了一种用于借助于焦煤熄焦水处理设备净化焦煤废水的方法，该焦煤熄焦水处理设备由沉降槽和用于被沉降固体的脱水的排水槽组成，并且该排水槽配备有两个或更多个交替地用焦煤熄焦水装入的槽，每个槽在固体达到指定水平并且进水口已被关闭时充当排水槽。这一安排在某一水平已达到时会允许隔离槽并且将固体几乎完全脱水。然而，该安排由于多槽安排而需要许多空间，并且对固体进行脱水是非常耗时的。在无其他措施的情况下，增加槽的深度是没有用的，因为作为决定参数的沉降速度几乎是恒定的。

有在进一步寻找这样的方法：它对于紧接在熄焦过程之后的熄焦水沉降槽需要显著更少的空间，但仍在合理的时间和经济效益框架内净化带有固体的熄焦水。

因此，至于熄焦水处理设备，其目的是减少用于过量熄焦水的沉降槽的数目和体积，该过量熄焦水是紧接在使用水熄灭热焦煤之后以带有固体的水或水性固体悬浮液形式获得的。

本发明通过一种方法实现该目的，该方法首先在熄焦期间将过量熄焦水收集于收集池中，并且紧接在熄焦操作完成之后并且在无任何进一步沉降或沉积操作的情况下利用适合的泵将该过量熄焦水运送到水力净化装置，水在该水力净化装置中立即被分离成固体和不含固体的水。